[发明专利]一种基于过渡金属碳化物的热感应忆阻器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于过渡金属碳化物的热感应忆阻器，包括用于作为器件基底的硅衬底(1)，其特征在于：在所述硅衬底(1)上、由下至上按序依次层叠设置有底电极层(2)、阻变层(3)以及顶电极层(4)；

所述底电极(2)、所述阻变层(3)以及所述衬底(1)三者的形状、尺寸一一匹配对应，所述顶电极层(4)为形成于所述阻变层(3)上方的多块圆形区域，每块所述圆形区域间相互隔开；所述底电极层(2)与所述顶电极层(4)二者通过所述阻变层(3)实现分隔；

所述阻变层(3)的材质为Ti₃C₂。

2.根据权利要求1所述的一种基于过渡金属碳化物的热感应忆阻器，其特征在于：所述硅衬底(1)的尺寸为1英寸～2英寸、厚度为300μm～400μm。

3.根据权利要求1所述的一种基于过渡金属碳化物的热感应忆阻器，其特征在于：所述底电极层(2)的材质为钨、厚度为70nm～100nm。

4.根据权利要求1所述的一种基于过渡金属碳化物的热感应忆阻器，其特征在于：所述顶电极层(4)的材质为银、整体厚度为80nm～120nm。

5.一种热感应忆阻器的制备方法，用于制备如权利要求1～4任一所述的一种基于过渡金属碳化物的热感应忆阻器，其特征在于，包括如下步骤：

S1、取一块经超纯水清洗并烘干过的硅衬底(1)进行镀膜加工，在所述硅衬底(1)上形成一层底电极层(2)、作为器件半成品；

S2、取Ti₃C₂粉末与去离子水，配制成0.5ml～1ml的阻变层溶液，将配制好的所述阻变层溶液放入超声振动机、超声振动1.5h～2.5h，使Ti₃C₂粉末均匀充分地分布于溶液内，随后将所述器件半成品置于甩胶机内、在100r/min～300r/min的转速下将所述阻变层溶液匀速滴于所述底电极层(2)上，随后将甩胶机的转速调整至750r/min～4500r/min、运行0.5min～2min后取出所述器件半成品，再将所述器件半成品放置于烘干机内、70℃～90℃的温度条件下烘烤20min～40min，使所述底电极层(2)上形成一层阻变层(3)；

S3、将掩模板贴覆于所述阻变层(3)上，再将所述器件半成品放入磁控溅射腔体内进行镀膜加工，在所述阻变层(3)上形成一层顶电极层(4)。

6.根据权利要求5所述的一种热感应忆阻器的制备方法，其特征在于，S1包括如下步骤：

取一块尺寸为1.5英寸、厚度为350μm的硅衬底(1)，使用超纯水对所述硅衬底(1)进行清洗再烘干，烘干完成后在所述硅衬底(1)上进行镀膜加工，通过物理气相沉积在所述硅衬底(1)上生长一层厚度为80nm、材质为钨的底电极层(2)，得到器件半成品。

7.根据权利要求5所述的一种热感应忆阻器的制备方法，其特征在于，S2包括如下步骤：取Ti₃C₂粉末与去离子水，二者的质量比为1：60，配制成1ml的阻变层溶液，将配制好的所述阻变层溶液放入超声振动机、超声振动1.5h，使Ti₃C₂粉末均匀充分地分布于溶液内，随后将所述器件半成品置于甩胶机内，在200r/min的转速下、使用胶头滴管将所述阻变层溶液的上清液匀速滴于所述底电极层(2)上，随后将甩胶机的转速调整至3000r/min、运行1min后取出所述器件半成品，再将所述器件半成品放置于烘干机内、80℃的温度条件下烘烤30min，使所述底电极层(2)上形成一层材质为Ti₃C₂的阻变层(3)。

8.根据权利要求5所述的一种热感应忆阻器的制备方法，其特征在于，S3包括如下步骤：将掩模板贴覆于所述阻变层(3)上，再将所述器件半成品放入磁控溅射腔体内进行镀膜加工，在所述阻变层(3)上形成一层整体厚度为100nm、材质为银的顶电极层(4)。

9.根据权利要求5所述的一种热感应忆阻器的制备方法，其特征在于：S3中所形成的顶电极层(4)为阻变层(3)上方的多块半径为100μm的圆形区域，每块所述圆形区域间相互隔开。